DSTRST技术应用基本原理

1、DSTRST技术应用基本原理Page 2学习完此课程，您将会：描述STP生成树基本计算过程描述配置BPDU在计算过程中的作用(关键字段记住)描述RSTP的基本计算过程描述RSTP端口状态的迁移目 标DSTRST技术应用基本原理Page 3内容介绍第1章 环路引起的问题第2章 生成树基本计算过程第3章 配置BPDU第4章 RSTP原理与配置DSTRST技术应用基本原理Page 4交换机转发流程回顾E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20E0/2E0

2、/3目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20E0/5E0/6PCASWASWBPCB123DSTRST技术应用基本原理Page 5环路引起的问题之一 广播风暴PCASWASWB广播12344DSTRST技术应用基本原理Page 6交换机学习MAC地址表回顾E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10E0/2目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10E0/5PCASWASWBPCB123DSTRST技术应用基本原理Page

3、 7环路引起的问题之二 MAC地址表不稳定E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWASWB00-0D-56-BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/200-0D-56-BF-88-10E0/4错误目的端口DSTRST技术应用基本原理Page 8为什么引入生成树协议通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环当前活动路径发生故障时激活冗余备份链路恢复网络连通性ROOTLAN ALAN BLAN CLAN DLAN EDSTRST技术应用基本原理Page 9第1章 环路引起的问题第2章 生成树基本计算过程（宏观）第3章 配置BPDU（微观）第4

4、章 RSTP原理与配置内容介绍DSTRST技术应用基本原理Page 10生成树协议的基本原理基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信息做以下工作：从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（Root）计算本网桥到根网桥的最短路径对每个LAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在LAN上的数据转发网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口）DSTRST技术应用基本原理Page 11LANE生成树基本计算过程选举根交换机SWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc41-42

5、5932768.00e0-fc41-43b9Root BridgeDSTRST技术应用基本原理Page 12生成树基本计算过程选举非根交换机的根端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9Root BridgeRoot PortRoot PortDSTRST技术应用基本原理Page 13生成树基本计算过程选举网段的指定端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口Ro

6、otLAND的指定端口LANE的指定端口LANC的指定端口Alternate PortDSTRST技术应用基本原理Page 14交换机端口角色端口角色描 述Root Port根端口，是所在交换机上离根交换机最近的端口，处于转发状态。Designated Port指定端口，转发所连接的网段发往根交换机方向的数据和从交换机方向发往所连接的网段的数据。Alternate Port预备端口，不向所连网段转发任何数据。DSTRST技术应用基本原理Page 15新预备端口暂未停止转发可能的临时环路SWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootE0/1预备端口根端口E0/1E0/2SWD新Roo

7、t指定端口E0/2新指定端口新根端口DSTRST技术应用基本原理Page 16Forwarding端口状态变换DisabledLearning端口开启端口禁用123322端口禁用端口禁用端口禁用ListeningBlockingDSTRST技术应用基本原理Page 17端口状态描述端口状态描 述Disabled端口没有启用此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，不参与生成树计算。Listening侦听状态此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，只参与生成树计算，接收并发送BPDU。Blocking阻塞状态此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，此状态下端口接收并处理BPDU，

8、但是不向外发送BPDU。Learning学习状态此状态下端口不转发数据帧，但是学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。Forwarding转发状态此状态下端口正常转发数据帧，学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。DSTRST技术应用基本原理Page 18STP基本配置物理拓扑LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20DSTRST技术应用基本原理Page 19STP基本配置配置命令LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E

9、0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20Quidwaysysname SWASWAstp enable SWAstp mode stpSWAstp priority 4096Quidwaysysname SWBSWBstp enable SWBstp mode stpSWBstp priority 8192Quidwaysysname SWCSWCstp enable SWCstp mode stpE0/24DSTRST技术应用基本原理Page 20STP基本配置验证STP全局状态SWCdisplay stp Protocol mode: IEEE compatible ST

10、P The bridge times: Hello Time 2 sec, Max Age 20 sec, Forward Delay 15 sec Root path cost: 200 Bridge bpdu-protection: disabled Timeout factor: 3DSTRST技术应用基本原理Page 21STP基本配置验证STP端口信息SWCdisplay stp interface Ethernet 0/20 Port 20 (Ethernet0/20) of bridge is Forwarding Port spanning tree protocol: ena

11、bled Port role: Root Port Port path cost: 200 Port priority: 128 The Port is a non-edged port Connected to a point-to-point LAN segment Maximum transmission limit is 3 Packets / hello time Times: Hello Time 2 sec, Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec, Message Age 0 BPDU sent: 4 TCN: 2, RST: 2, Config

12、 BPDU: 0 BPDU received: 806 TCN: 0, RST: 11, Config BPDU: 795DSTRST技术应用基本原理Page 22内容介绍第1章 环路引起的问题第2章 生成树基本计算过程第3章 配置BPDU第4章 RSTP原理与配置DSTRST技术应用基本原理Page 23配置BPDU（Configuration BPDU）的封装与内容LLCBPDUBridge IDProtocol IdentifierProtocol Version IdentifierBPDU TypeFlagsRoot IdentifierRoot Path CostBridge Id

13、entifierPort IdentifierMessage AgeMax AgeHelloTimeForward DelayDMACSMACLengthDataFCS用于检测最优配置BPDU0 x00000 x000 x000 x0001-80-C2-00-00-00DSTRST技术应用基本原理Page 24配置BPDU中的重要参数参 数描 述Root Identifier发送此配置BPDU的交换机所认为的根交换机的交换机标识Root Path Cost从发送此配置BPDU的交换机到达根交换机的最短路径总开销，含交换机根端口的开销，不含发送此配置BPDU的端口的开销Bridge Identi

14、fier发送此配置BPDU的交换机的交换机标识Port Identifier发送此配置BPDU的交换机端口的端口标识比较次序：Root Identifier Root Path Cost Bridge IdentifierPort Identifier值越小越优先DSTRST技术应用基本原理Page 25STP实例初始化全局参数和端口参数LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc41-4259RootE1E2E332768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9NULL（全局参数）32768.00e0-fc41-43b9

15、032768.00e0-fc41-43b9128.1DSTRST技术应用基本原理Page 26STP实例收到更优配置BPDU并记录在端口参数中LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc41-4259RootE1E2E332768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9128.2E2端口初始化参数32768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-4259128.1BPDU中的参数E1修改后的E2端口参数32768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-4259128.

16、1DSTRST技术应用基本原理Page 27计算根交换机、根端口和根路径开销LANELANBLANCSWCE1E2E332768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9128.1E1端口参数E2端口参数32768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-4259128.132768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9128.3E3端口参数32768.00e0-fc16-ee43400E232768.00e0-fc41-43b9修正后的全局参数根端口DSTRST技术应用基本原理Page 28选择指定端口

17、（没更新过的是指定端口，更新过的是阻塞端口）LANELANBLANCSWCE1E2E332768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9128.1E1端口参数32768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9128.3E3端口参数32768.00e0-fc16-ee43400E232768.00e0-fc41-43b9全局参数根端口指定端口指定端口DSTRST技术应用基本原理Page 29更新指定端口参数LANELANBLANCSWCE1E2E332768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b912

18、8.1E1端口参数32768.00e0-fc41-43b9032768.00e0-fc41-43b9128.3E3端口参数32768.00e0-fc16-ee43400E232768.00e0-fc41-43b9全局参数指定端口指定端口32768.00e0-fc16-ee4340032768.00e0-fc41-43b9128.132768.00e0-fc16-ee4340032768.00e0-fc41-43b9128.3DSTRST技术应用基本原理Page 30收到新的配置BPDULANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.

19、00e0-fc41-4259RootE1E2E3E1端口参数32768.00e0-fc16-ee43032768.00e0-fc16-ee43128.1BPDU中的参数E1修改后的E1端口参数32768.00e0-fc16-ee4340032768.00e0-fc41-43b9128.1E132768.00e0-fc16-ee43032768.00e0-fc16-ee43128.1DSTRST技术应用基本原理Page 31重新计算根交换机、根端口和根路径开销LANELANBLANCSWCE1E2E3E1端口参数E2端口参数E3端口参数32768.00e0-fc16-ee43200E132768

20、.00e0-fc41-43b9修正后的全局参数根端口32768.00e0-fc16-ee43032768.00e0-fc16-ee43128.132768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-4259128.132768.00e0-fc16-ee4340032768.00e0-fc41-43b9128.3DSTRST技术应用基本原理Page 32重新计算指定端口并更新指定端口参数LANELANBLANCSWCE1E2E3E2端口参数E3端口参数全局参数预备端口根端口指定端口32768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-4259128

21、.132768.00e0-fc16-ee4340032768.00e0-fc41-43b9128.332768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-43b9128.332768.00e0-fc16-ee43200E132768.00e0-fc41-43b9DSTRST技术应用基本原理Page 33在指定端口上发送配置BPDULANELANBLANCSWCE1E2E3E3端口参数全局参数预备端口根端口指定端口32768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-43b9128.332768.00e0-fc16-ee43200E132768.0

22、0e0-fc41-43b932768.00e0-fc16-ee4320032768.00e0-fc41-43b9128.3配置BPDU中的参数DSTRST技术应用基本原理Page 34Root泛洪拓扑改变信息LAND拓扑改变通知BPDU拓扑改变确认配置BPDU拓扑改变配置BPDUSWASWBSWCDSTRST技术应用基本原理Page 35内容介绍第1章 环路引起的问题第2章 生成树基本计算过程第3章 配置BPDU第4章 RSTP原理与配置DSTRST技术应用基本原理Page 36生成树协议的不足端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的Forward Delay时间，所以网络拓扑结构改变之后需要

23、至少两倍的Forward Delay时间，才能恢复连通性。如果网络中的拓朴结构变化频繁，网络会频繁的失去连通性，这样用户就会无法忍受。DSTRST技术应用基本原理Page 37快速生成树协议RTP快速生成树协议是从生成树协议发展而来，实现的基本思想一致；快速生成树具备生成树的所有功能；快速生成树改进目的就是当网络拓扑结构发生变化时，尽可能快的恢复网络的连通性。DSTRST技术应用基本原理Page 38RSTP交换机端口角色端口角色描述Root Port根端口，是所在交换机上离根交换机最近的端口，稳定时处于转发状态。Designated Port指定端口，转发所连接的网段发往根交换机方向的数据和

24、从交换机方向发往所连接的网段的数据，稳定时处于转发状态。Backup Port备份端口，不处于转发状态，所属交换机为端口所连网段的指定交换机。Alternate Port预备端口，不处于转发状态，所属交换机不是端口所连网段的指定交换机。DSTRST技术应用基本原理Page 39STP与RSTP端口的比较STP端口类型RSTP端口类型Designated PortDesignated PortRoot PortRoot PortDisabled PortDisabled PortAlternate PortBackup PortDSTRST技术应用基本原理Page 40预备端口和备份端口SWAS

25、WBSWCLANA32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9Root BridgeSWD32768.00e0-fc22-715aDesignated PortDesignated PortE0/1E0/2Alternate PortBackup PortRoot PortRoot PortRoot PortDSTRST技术应用基本原理Page 41交换机端口状态端口状态描述Discarding丢弃状态此状态下端口对接收到的数据做丢弃处理，端口不转发数据帧，不学习MAC地址表。Alternate Port和Backup

26、 PortLearning学习状态此状态下端口不转发数据帧，但是学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。Forwarding转发状态此状态下端口正常转发数据帧，学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。DSTRST技术应用基本原理Page 42存在环路风险，需要等待其它交换机完成计算端口状态迁移原则已确认无环路风险或者已等待足够长时间，可以进行状态迁移DiscardingDiscardingForwardingForwardingDSTRST技术应用基本原理Page 43RSTP的改进选举新的根端口SWALANALANBLANCSWBSWC32768.00e0-fc4

27、1-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLANC的指定端口预备端口根端口新根端口立即转发DSTRST技术应用基本原理Page 44RSTP的改进选举新的指定端口（边缘端口）LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9根交换机边缘端口DSTRST技术应用基本原理Page 45RSTP的改进选举新的指定端口（ProposalAgreement”机制）SWASWBSWCRootDE0/1SWDDRRDDRANew RootDD保持转发状态ProposalRDProposalRAAgreementAgreement进入转发状态E0/2E0/1E0/2E0/2E0/1保持转发状态Discarding进入转发状态DSTRST技术应用基本原理Page 46协商机制的前提点到点链路LA